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Autor Thema: Künstliche Schwerkraft  (Gelesen 85855 mal)

Offline runner02

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Künstliche Schwerkraft
« am: 31. März 2010, 21:06:46 »
In diesem Thread können Konzepte diskutiert werden,
wie man am einfachsten bzw. praktikabelsten künstliche Schwerkraft erzeugen kann.

Dadurch ließen sich die Hauptprobleme für Langzeitaufenthalte im Weltraum (nötig für Raumbasen, aber auch orbitale Habitate, sowie Marsraumschiffe und darüber hinaus...) lösen: Muskelschwund und Knochenschwund, die durch mangelndes Training im Alltag erzeugt wird.

Bisherige Ideen:

an Space Elevator angebunden, erzeugt ~ 5 % g Nachteil: Man braucht nen Space Elevator und der wird dadurch auch noch verkompliziert bzw. blockiert

Zentrifugalkraft mittels Rotation: Vorteile: Kann elektrisch gedreht werden, kein Treibstoff nötig. Außerdem flexibel (nicht an Space Elevator angebunden)

(über Musk) “He wants to make people a multi-planet species, and he’s not going to quit. He’ll change the model, or he’ll spend more of his own money—he’ll do something. He’s not in it to build the rockets; that’s a means to an end. It’s a religion for him.”

knt

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Re: Künstliche Schwerkraft
« Antwort #1 am: 01. April 2010, 00:44:00 »
Die wirkung der Zentrifugalkraft, basiert doch auf der Masseträgheit, richtig? Den gleichen effekt müsste man dann auch mit einer ausreichend großen und andauernden Beschleunigung erreichen - ganz ohne Rotation.

Bei Orbitalstationen mag das nicht anwendbar sein, aber bei einem Raumschiff Richtung Mars.

Offline alswieich

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Re: Künstliche Schwerkraft
« Antwort #2 am: 01. April 2010, 02:22:19 »
Die wirkung der Zentrifugalkraft, basiert doch auf der Masseträgheit, richtig? Den gleichen effekt müsste man dann auch mit einer ausreichend großen und andauernden Beschleunigung erreichen - ganz ohne Rotation. ...
Ja, das ist der gleiche Effekt. ABER: Ein entsprechend kunstruiertes Raumschiff muß nur einmal sehr preisgünstig in Rotation versetzt werden und dann rotiert es bis in alle Ewigkeit weiter. Ein entsprechend konstruiertes Raumschiff bis zum Mars ständig positiv und negativ (auch bremsen genannt) zu Beschleunigen ist ... undenkbar teuer, denn es werden Unmengen an Treibstoff und die entsprechenden Tanks benötigt.

Ein meiner Meinung nach anschaulicher Vergleich:
Das Space Shuttle wird während der Startphase ungefähr mit 1 g beschleunigt. Die Ausmaße der Booster und des externen Tanks für diese Beschleunigung sind allgemein bekannt. Diese Beschleunigungsphase dauert ungefähr zehn Minuten. Bis zum Mars müßte man mehrere Tage ununterbrochen positiv und negativ beschleunigen. Undenkbar.
Und dann kann man sehen wie das Shuttle im Weltraum mit ganz kleinen Manövriertriebwerken in Rotation versetzt wird. Ich denke, daß der Unterschied eindeutig erkennbar ist.


Gruß
Peter

Offline runner02

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Re: Künstliche Schwerkraft
« Antwort #3 am: 01. April 2010, 09:42:18 »
Zitat
Den gleichen effekt müsste man dann auch mit einer ausreichend großen und andauernden Beschleunigung erreichen - ganz ohne Rotation.
Theoretisch ja.
Aber: Dann wäre es nach wenigen Tagen am Mars, wie willst du so nen Schub erzeugen, und dan auch wieder abbremsen??
Zitat
Ein entsprechend kunstruiertes Raumschiff muß nur einmal sehr preisgünstig in Rotation versetzt werden und dann rotiert es bis in alle Ewigkeit weiter.
Korrekt. Nur halt, dass die Reibung das ganze etwas bremst. Aber 1. sollte das zu vernachlässigen sein, 2. kann man einfach wieder strom durch den Motor lassen, und Strom bekommt man 'gratis' von der Sonne, muss man also nicht mitschleppen.

Wenn die Astronauten in Drehrichtung laufen, müsste das die Zentrifuge doch beschleunigen, oder?
Dann trainieren sie und erhalten gleicheitig die 'Schwerkraft'.
(über Musk) “He wants to make people a multi-planet species, and he’s not going to quit. He’ll change the model, or he’ll spend more of his own money—he’ll do something. He’s not in it to build the rockets; that’s a means to an end. It’s a religion for him.”

knt

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Re: Künstliche Schwerkraft
« Antwort #4 am: 01. April 2010, 10:19:15 »
Ich behaupte auch nicht, das meine Variante besser sei, als die Rotation - es ist einfach eine weitere Variante.

Ein entsprechend konstruiertes Raumschiff bis zum Mars ständig positiv und negativ (auch bremsen genannt) zu Beschleunigen ist ... undenkbar teuer, denn es werden Unmengen an Treibstoff und die entsprechenden Tanks benötigt.

Mit einem chemischen Antrieb ist an eine anhaltende Beschleunigung nicht zu denken. Mit einem EPS sieht das dagegen schon deutlich anders aus.

Ein Vorteil dieser Variante ist, die gleichzeitige Reisezeitverkürzung. Es wäre auch denkbar, nur in bestimmten Zeitabschnitten zu Beschleunigen und so nur in Teilen der Reise Schwerkraft zu "erzeugen" - wärend andere Teile im Freiflug absolviert werden (z.b. wärend der Schlafperiode).

Ein Problem sehe ich mit der Rotations: Durch Rotation werden wohl unterschiedliche Schwerkraftlevel im Menschen erzeugt: z.B. im Kopf weniger als im Unterkörper. Das kann nicht gesund sein!

Die Rotation muss also einen Radius haben, der groß genug ist um das zu verhindern. Es reicht also nicht aus eine unserer Konservendosen in Drehung zu versetzen. Der nötige Komplex ist warscheinlich ziemlich groß. In erster Generation wahrscheinlich 2 durch ein Tross verbundene Körper.

Dadurch ergeben sich einige weitere Probleme: etwa die Platzierung der Triebwerke.  Die Navigation und Kurskorrektur sind viel schwieriger (Starsensor bei xTausend u/min?)

Ich würde gerne wissen, wie schnell sich so ein Komplex drehen müsste um 1g zu erzeugen. Auch wie groß eine lineare Beschleunigung sein müsste um den gleichen Effekt zu erzeugen. Leider bin ich ne Matheniete :/

Online Schillrich

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Re: Künstliche Schwerkraft
« Antwort #5 am: 01. April 2010, 10:31:26 »
Ich würde gerne wissen, wie schnell sich so ein Komplex drehen müsste um 1g zu erzeugen. Auch wie groß eine lineare Beschleunigung sein müsste um den gleichen Effekt zu erzeugen. Leider bin ich ne Matheniete :/

Na die lineare Beschleunigung ist doch 1g, also ca. 9.81m/s2 ;).
\\   //    Grüße
 \\ ///    Daniel

"Failures are ammo in your arsenal, not baggage that weighs you down." (JPL)

knt

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Re: Künstliche Schwerkraft
« Antwort #6 am: 01. April 2010, 10:34:23 »
Na die lineare Beschleunigung ist doch 1g, also ca. 9.81m/s2 ;).
siehste! sag ich doch *uhmpf wie peinlich*  ;D

Online Schillrich

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Re: Künstliche Schwerkraft
« Antwort #7 am: 01. April 2010, 10:51:15 »
Hier mal ein (schneller) Graph, wieviel RPM in Abhängigkeit vom Radius man benötigt, um 1g Zentrifugalbeschleunigung zu erhalten:


\\   //    Grüße
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Online Klakow

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Re: Künstliche Schwerkraft
« Antwort #8 am: 01. April 2010, 18:47:38 »
Hier mal ein (schneller) Graph, wieviel RPM in Abhängigkeit vom Radius man benötigt, um 1g Zentrifugalbeschleunigung zu erhalten: ...
Wenn an wirklich ein volles G haben will, ich denke zur Verhinderung von Muskelschwund und anderen Beschwerden recht wahrscheinlich schon 0,5G oder weniger aus.

Macht man das mittels zweier Stationen von gleicher Masse, welche quasi wie eine Gewichtheber Hantel aus sieht,
so bekommt man zwei Stationsteile bei denen in beiden Teilen die gleiche Schwerkraft herrscht.

Konstruiert man das z.B. so wie ein Rad von einem Motorrad (keine Speichen) und man schneidet oben und unten jeweils 150° vom Umfang ab,
so hat man zwei Stationsteile mit Schwerkraft, welche sich um die Achse drehen.
Die Achsenmitte sozusagen der Kern könnte z.B. aus einem Kernreaktor mit nachgeschalteter Gas+Dampf Turbine bestehen
 und als Antrieb einen VASIMR Triebwerk verwenden.
Im Kern gibt es dann fast keine Schwerkraft und da so ein Antrieb wohl weniger als 0,1m/s^2 an Beschleunigung liefert,
wird sich das in den Lebensbereichen kaum, oder bei bestimmter Ausrichtung gar nicht auswirken.

Der Platz zwischen den beiden Außenstationen und dem Kern  der Achse kann man dann als Kühlflächen verwenden.
Das könnte vielleicht noch eine schöne andere weiter schöne Möglichkeit eröffnen.
Wird der Dampf, oder was immer als Kondensationsmedium verwendet wird, auf seinem Weg nach außen so kalt das er kondensiert,
so kann das Kondensat wenn es nicht mit dem radioaktiven Teil des Reaktors in Berührung kommt,
zum einen als Heizung für die Stationen benutzt werden und gleichzeitig als zusätzlicher Strahlenschutz für den Lebensbereich.
Weiterhin sinkt hierdurch natürlich die Temperatur des Arbeitsmediums, was zur Verbesserung des Wirkungsgrades des Antriebs genutzt werden kann.

Online Klakow

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Re: Künstliche Schwerkraft
« Antwort #9 am: 01. April 2010, 19:15:28 »
Die wirkung der Zentrifugalkraft, basiert doch auf der Masseträgheit, richtig? Den gleichen effekt müsste man dann auch mit einer ausreichend großen und andauernden Beschleunigung erreichen - ganz ohne Rotation.

Bei Orbitalstationen mag das nicht anwendbar sein, aber bei einem Raumschiff Richtung Mars.
Das was du sagt stimmt zwar, ist aber für Zeiten größer 30min mit chemischen Reaktionen nicht realisierbar.
Und selbst wenn man Kernspaltung verwendet und sich nicht gerade mit einer Atombombe beschleunigen will, geht das nicht.
Beim Start von chemischen Treibstoffen werden riesige Energiemengen in sehr kurzer Zeit frei
und beschleunigen damit das Reaktionsgas auf relativ niedrige Geschwindigkeiten.
Will man z.B anstatt 30min, ein Schiff 300min mit der gleichen Beschleunigung bei GLEICHER Antriebsmasse beschleunigen,
so benötigt man 100x mehr Energie!
(E=m*v2)
Nicht das eine Kernreaktion diese Energiemengen nicht liefern könnte, aber man ist nicht in der Lage diese riesen Energiemengen
so frei zusetzen, das sich diese mit realisierbarem Aufwand beherrschen lassen.
 

Offline runner02

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Re: Künstliche Schwerkraft
« Antwort #10 am: 01. April 2010, 20:38:42 »
Zitat
Mit einem EPS sieht das dagegen schon deutlich anders aus.

Dann hat man eine ständige Beschleunigung von 100 N pro 200Tonnen (Marsraumschiff) ... das macht dann pro Kilo?

So kommt man (leider) nicht auf rund 5-10 m/s^2

Zitat
Ein Problem sehe ich mit der Rotations: Durch Rotation werden wohl unterschiedliche Schwerkraftlevel im Menschen erzeugt: z.B. im Kopf weniger als im Unterkörper. Das kann nicht gesund sein!

Ich schätze mal, bei 4-5m Durchmesser sollte das aushaltbar sein... (Ws passiert eigentlich wenn man über die Mitte des Raumschiffs hinaufspringt? Fällt man dann drüben mit der doppelten Geschwindigkeit wieder runter??)
Zitat
Dadurch ergeben sich einige weitere Probleme: etwa die Platzierung der Triebwerke.  Die Navigation und Kurskorrektur sind viel schwieriger (Starsensor bei xTausend u/min?)
Es muss sich ja nicht das ganze Raumschiff drehen... Steuereinheit ist in 0G, sieht auch cooler aus bei Funkübertragungen zur Erde ;)
(über Musk) “He wants to make people a multi-planet species, and he’s not going to quit. He’ll change the model, or he’ll spend more of his own money—he’ll do something. He’s not in it to build the rockets; that’s a means to an end. It’s a religion for him.”

Offline alswieich

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Re: Künstliche Schwerkraft
« Antwort #11 am: 01. April 2010, 21:19:36 »
Mahlzeit!


... Korrekt. Nur halt, dass die Reibung das ganze etwas bremst. Aber 1. sollte das zu vernachlässigen sein, 2. kann man einfach wieder strom durch den Motor lassen, ...
Reibung? Im Weltraum? Was für ein Elektromotor? Reden wir aneinander vorbei?

... Durch Rotation werden wohl unterschiedliche Schwerkraftlevel im Menschen erzeugt: z.B. im Kopf weniger als im Unterkörper. Das kann nicht gesund sein! ...
Eine Eisenbahnreise mit hoher Geschwindigkeit kann auch nicht gesund sein! Sagte man damals. Ohne, daß es jemals jemand bewiesen hätte. Kannst du deine Behauptung mit irgendwas belegen? Also kein Selbstversuch oder ähnliches. Aber vielleicht mit einem kleinen Link oder so?

... Wenn an wirklich ein volles G haben will, ich denke zur Verhinderung von Muskelschwund und anderen Beschwerden recht wahrscheinlich schon 0,5G oder weniger aus. ...
Ebenfalls eine unbewiesene Behauptung.

Könnte es vielleicht am heutigen Datum liegen? Veräppelt ihr mich/uns?


Gruß
Peter

Offline James

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Re: Künstliche Schwerkraft
« Antwort #12 am: 01. April 2010, 21:54:49 »
Durch Rotation werden wohl unterschiedliche Schwerkraftlevel im Menschen erzeugt: z.B. im Kopf weniger als im Unterkörper.
Kannst du deine Behauptung...

Könnte es vielleicht am heutigen Datum liegen? Veräppelt ihr mich/uns?

Nein, warum sollten wir? Daran ist uns nicht gelegen  :) Nicht in diesem Thread...
Ich weiß nicht worauf sich knt bezieht, oder was er da in Erinnerung hat.
Aber ich weiß, das ich das mal erwähnt hatte. Im CAM-Thread:
Der Körper verträgt es nicht gut, wenn er große Gratitationsunterschiede über die Ausdehnung des Körpers verspürt.
Ich hatte damals Informationen bezüglich der Zentrifuge zusammengesucht. Beim AMES Research Center, bei NASA generell und bei JAXA. Ich weiß nicht mehr wo ich es gelesen hatte, vielleicht war es auch in Bild oder Spektrum der Wissenschaft. Allerdings versichere ich dir, das ich es mir nicht zusammengedacht habe.

Grüße, James

Ach ja, es war aber so gemeint das der Körper dies verspürt, und er darauf reagiert - Unwohlsein oder Unorrientiert sein. Ich glaube nicht das es im Zusammenhang mit Ungesund stand.

Offline alswieich

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Re: Künstliche Schwerkraft
« Antwort #13 am: 01. April 2010, 23:05:49 »
Mahlzeit James!


Sowas kann ich mir durchaus vorstellen. Allerdings sind diese Zentrifugen auf der Erde zwar ganzschön große Maschinen, aber auch wieder relativ klein gegenüber den Bildern, die ich von den angedachten NASA-Raumschiffen gesehen habe. Bei der NASA hatte ich den Eindruck, daß der Abstand der Mannschaftsunterkünfte vom Rotationsmittelpunkt durchaus 50 Meter und größer sein könnte. Desweiteren werden in den Zentrifugen auf der Erde immer Beschleunigungen von mehr als einem g erzeugt. Im Sternenstädtchen mit der weltgrößten Zentrifuge TSF-18 zum Beispiel bis zu 30 g. Im All benötigen wir jedoch höchstens 1 g.
Das alles dürfte dazu beitragen, daß der Schwerkraftunterschied zwischen Kopf und Beinen eines Raumfahrers relativ gering ausfällt. Aber das werden die Wissenschaftler schon noch im Laufe der Zeit genauer berechnen und experimentell untersuchen müssen.
Diesbezüglich bieten sich da meiner Meinung nach zwei Möglichkeiten an: Ein experimentelles rotierendes Raumschiff in der Erdumlaufbahn und eine Mondstation. Das Raumschiff hat den Vorteil, daß man die Rotationsgeschwindigkeit ändern und somit unterschiedliche Beschleunigungen testen kann. Wenn man lange darüber nachdenkt fallen einem bestimmt auch einige Nachteile ein (z. B. Wärmehaushalt?). Auf dem Mond kann man jedenfalls nur eine Beschleunigung testen: 1,62 m/s² (≈1/6 g bzw. 0,165 g).

Also auf das Ergebnis hinsichtlich Knochen- und Muskelverhalten bei einem Langzeitaufenthalt unter verminderter Schwerkraft (egal ob Mond oder Weltraumzentrifuge) bin ich sehr gespannt. Und natürlich auf alles was noch so damit an Erkenntnissen gewonnen wird. Vielleicht erwartet uns da ja noch die eine oder andere Überraschung...


Gruß
Peter

Offline runner02

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Re: Künstliche Schwerkraft
« Antwort #14 am: 02. April 2010, 20:44:29 »
Zitat
... Korrekt. Nur halt, dass die Reibung das ganze etwas bremst. Aber 1. sollte das zu vernachlässigen sein, 2. kann man einfach wieder strom durch den Motor lassen, ...
Reibung? Im Weltraum? Was für ein Elektromotor? Reden wir aneinander vorbei?

Das Raumschiff dreht sich ja nicht ganz, sondern nur der bewegliche Teil.
Daher gibt es Lager etc. die Reiben, ausserdem Restatmosphäre, Sonnenwind, ... und die Luft innerhalb des Raumschiff bremst die Rotation auch langsam aber sicher...

Zitat
Ach ja, es war aber so gemeint das der Körper dies verspürt, und er darauf reagiert - Unwohlsein oder Unorrientiert sein. Ich glaube nicht das es im Zusammenhang mit Ungesund stand.
Aber nur bei kleinen Zentrifugen. Obwohl, evt verschwindet das auch nach wenigen Stunden wieder...

Angeblich hat nahezu jeder, der in den Weltraum fliegt am ersten Tag (bis zu 3 Tage) Kopfschmerzen... Und Orientierungslücken. Wieso sollte man sich nicht an die Zentrifuge wie an 0G anpassen??

Zitat
Wenn man lange darüber nachdenkt fallen einem bestimmt auch einige Nachteile ein (z. B. Wärmehaushalt?)
Die Apollokapseln rotierten auch (sehr langsam), um den Wärmehaushalt zu regulieren -> kein einseitiges Sonnenlicht
Also eher ein positiver denn negativer Effekt.

Zitat
Also auf das Ergebnis hinsichtlich Knochen- und Muskelverhalten bei einem Langzeitaufenthalt unter verminderter Schwerkraft (egal ob Mond oder Weltraumzentrifuge) bin ich sehr gespannt.
Meines Wissens ist sowas nicht geplant... Mit dem neuen Budget, könnte es da was werden ? *hoff*
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Offline Ensi

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Re: Künstliche Schwerkraft
« Antwort #15 am: 03. April 2010, 02:44:31 »
Zitat
....
Das Raumschiff dreht sich ja nicht ganz, sondern nur der bewegliche Teil.
Daher gibt es Lager etc. die Reiben, ausserdem Restatmosphäre, Sonnenwind, ... und die Luft innerhalb des Raumschiff bremst die Rotation auch langsam aber sicher...
..

sollte man nicht besser die gesamte struktur rotieren lassen?
dann könnte man auf bewegliche teile verzichten.
eine gitterstrucktur von der länge der iss würde eine relativ langsame rotation zulassen .

der antrieb könnte dass gegengewicht zum wohnmodul darstellen und die tanks in der mitte angeordnet werden.

kommt mir praktikabler vor als eine getrennt rotierende zentrifüge.


mfg
ensicube

Offline runner02

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Re: Künstliche Schwerkraft
« Antwort #16 am: 03. April 2010, 08:02:47 »
Ja, das wäre zwar möglich, aber ich sehe darin einige Probleme:

Der Tank+ Inhalt -> große Masse muss mitbeschleunigt werden.

Wenn der Tank nicht Randvoll ist, schwapt die Flüssigkeit. Sie wärmt sich auf durch Reibung (minimal) und verliert so Drehimpuls.
Ausserdem wird die Diffusion durch Zentrifugal beschleunigt, die Teilchen werden durch die Kraft gegen die Wand und somit aus den Poren geddrückt.

Des Weiteren, wie angesprochen, könnte man in einer sich drehenden Kapsel weder gut navigieren, noch Kommunizieren (Wie will man Antennen ausrichten?)
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Online 1234567891011a

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Re: Künstliche Schwerkraft
« Antwort #17 am: 03. April 2010, 08:10:56 »
Wieso eigentlich die Tanks in der Mitte und der Antrieb auf der, dem Wohnmodul gegenübergestzten Seite? Umgekehrt macht das doch viel mehr Sinn (also Antrieb in der Mitte und Tanks außen). Wenn der Tanks Außen angebracht ist, ist der ja seitlich des Schwerpunktes, was ziemlich ineffektiv ist, da man sich bei Befeuerung im Kreis drehen würde. Ist der Antrieb hingegen in der Mitte liegt er vor/hinter/genau auf dem Schwerpunkt, sodass er zieht oder drückt. Ist der Tank außen entfällt zudem das "Schwappen" des Treibstoffes, da dieser dann immer an der Außenwand bleibt (wie ein Eimer, den man im Kreis herumwirbelt, wenn das gleichmäßig ist schwapt da auch nichts)
Raumfahrt ohne Vision ist nichts. Also lasst uns das Unmögliche wahr werden!

Offline runner02

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Re: Künstliche Schwerkraft
« Antwort #18 am: 03. April 2010, 11:12:25 »
Zitat
da dieser dann immer an der Außenwand bleibt
Dann bräuchte man keine aufwändige Förderung...

Aber wie will man rollcontrollsysteme einbauen? Braucht man die dann noch, wenn man elektrisch dreht?
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Online Klakow

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Re: Künstliche Schwerkraft
« Antwort #19 am: 05. April 2010, 14:59:01 »
Zitat
da dieser dann immer an der Außenwand bleibt
Dann bräuchte man keine aufwändige Förderung...

Aber wie will man rollcontrollsysteme einbauen? Braucht man die dann noch, wenn man elektrisch dreht?
Zuerst einmal zu einigen Vorbemerkungen:
- im Weltall gibt es fast nur Reibung durch die Restatmosphäre, diese ist zwar für die ISS bedeutend, weil dies es derzeit noch erforderlich macht die Station jedes Jahr mit ca. 7500kg Treibstoffeinsatz anzuheben, aber der Partialldruck sinkt mit zunehmendem Abstand schnell.
Eine weitgehend symmetrische Station, würde in ihrer Rotation fast nicht abgebremst werden, da sich die Bremskraft durch die Gasreste sich auch nahezu symmetrisch auf die Station auswirken würde. Es kann zwar auch dadurch eine Abbremsung erfolgen, aber die ist nur durch die unterschiedliche Relativgeschwindigkeit gegeben und nochmals um ca. den Faktor 100 kleiner als die Bremsung durch die Restatmosphäre.

Solch ein Station stellt einen frei fliegenden Kreisel dar und kann natürlich mit einem Kreisel Stabilisierungssystem auch gedreht werden. Das ist das selbe Kunststück, das Katzen fertig bringen wirft man sie hoch. Sie drehen sich durch geschickten Einsatz der Trägheit, bis ihre Füße zum Boden zeigen (nur mal als Beispiel, keine Katze zum ausprobieren suchen  ;) ).

Ich würde den Treibstoff auf jeden Fall im Außenring unterbringen und zwar um das Habitat herum. Wird als Antriebsmedium Wasserstoff verwendet, hat man einen sehr guten Schutz vor Strahlung.
Macht man die Station wie einen aufgeblasenen Fahrradschlauch,
mit einer Trägerfläche vom inneren Rand zur Radnabenmitte, so wird die Gesamtkonstruktion sehr symmetrisch.
Man kann ja das Habitat z.B. nur an zwei gegenüberliegenden Segmenten des Rings unterbringen, und der Rest bildet Tanks die zuerst nach und nach als Antriebsmedium eingesetzt werden.
So hat man vielleicht für 95% der Reisezeit einen sehr hohen Strahlenschutz und nur die 5% einen kleineren Schutz.

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Re: Künstliche Schwerkraft
« Antwort #20 am: 05. April 2010, 21:01:02 »
Zitat
Wird als Antriebsmedium Wasserstoff verwendet, hat man einen sehr guten Schutz vor Strahlung.
Nur dumm, dass wir Wasserstoff (noch) nicht lagern können....

Aber Methan enthielte Wasserstoff ebenso wie Hydrazin
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Offline Sylvester

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Re: Künstliche Schwerkraft
« Antwort #21 am: 09. April 2010, 23:04:48 »
Nun, ich weiß nicht, warum die Raumstation unbedingt wie eine rotierende Keule aussehen soll. Ich würde die Raumstationen aus Einzelmodulen herstellen, die ich kreisfürmig anordnen würde. In die Mitte kommt eine Dockingstation für anfliegende Raumschiffe. Diese wird über Verbindingstummel, die Speichenförmig nach außen angeordnet sind mit den ringförmigen Arbeits- und Lebensmodulen verbunden.

Vier Düsen, die auf dem Ring bei 0,90,180 und 270 Grad angeordnet sind könnten über eine kurze Zündung das "Rad" in Eigenrotation versetzten und im laufenden Betrieb durch Korrekturzündungen das System stabilisieren.

Online 1234567891011a

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Re: Künstliche Schwerkraft
« Antwort #22 am: 10. April 2010, 07:43:30 »
Nun, ich weiß nicht, warum die Raumstation unbedingt wie eine rotierende Keule aussehen soll. Ich würde die Raumstationen aus Einzelmodulen herstellen, die ich kreisfürmig anordnen würde. In die Mitte kommt eine Dockingstation für anfliegende Raumschiffe. Diese wird über Verbindingstummel, die Speichenförmig nach außen angeordnet sind mit den ringförmigen Arbeits- und Lebensmodulen verbunden.

Vier Düsen, die auf dem Ring bei 0,90,180 und 270 Grad angeordnet sind könnten über eine kurze Zündung das "Rad" in Eigenrotation versetzten und im laufenden Betrieb durch Korrekturzündungen das System stabilisieren.

Das wäre ebenfalls eine möglichkeit, eigentlich sogar die bessere (mehr Raum mit Gravitation) aber man braucht mehr Module, ergo mehr Masse. Und nachdem letzten, woran ich mich aus diesem Thread erinnere, ging es um ein Raumschiff mit künstlicher Gravitation, und da ist Masse noch um einiges wichtiger als bei einer Raumstation. (um ehrlich zu sein: eine Kreisrunde, rotierende Station trifft mein Ähstetisches Empfinden besser als das Keulen-Design, aber das ist irrelevant.)
Raumfahrt ohne Vision ist nichts. Also lasst uns das Unmögliche wahr werden!

websquid

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Re: Künstliche Schwerkraft
« Antwort #23 am: 10. April 2010, 15:24:57 »
Die Form einer solchen Station/Raumschiff ergibt sich wie eben gesagt aus der gewünschten Größe. Ein Raumschiff für 6 Personen ist zu leicht, um einen kompletten Ring aufbauen zu können, der brauchbare Schwerkraft erzeugt. Da bleibt es bei Kreissegmenten (ergo Keulendesign), weil man nicht genug Module mitnehmen würde, um den Kreis zu vollenden.

Für eine Raumstation (ISS 2?) wäre das schon eher sinnvoll, weil man da mehr Module miteinander verbindet. Dabei gibt es aber die grundsätzliche Frage, ob man überhaupt Schwerkraft braucht. Sinn einer Raumstation ist ja gerade, in der Schwerelosigkeit arbeiten zu können.

Das einzige was ich absehbar als umsetzbares Konzept sehe, ist das Keulendesign (vor allem weil da als Verbindung der 2 Teile auch ein einfaches Seil reichen kann, wenn man die Module passend aufteilt).

mfg websquid

Offline Sylvester

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Re: Künstliche Schwerkraft
« Antwort #24 am: 10. April 2010, 19:04:04 »
Es macht schon Sinn, wenn einige Bereiche einer Raumstation über Schwerkraft verfügen. Damit werden natürlich einige sehr menschliche Handlungen erleichtert. Deshalb muß aber nicht die gesamte Station über Schwerkraft verfügen. Ein Teil der Station (in der Mitte) könnte fetstehen. Beide Teile müßten mit Lagern verbunden sein. Das wäre auch das kleinere Problem. Komplizierter wäre es die beiden Teile luftdicht zu verbindet.

Dafür könnte ich mir aber eine 2 stufige Konstruktion vorstellen, bei dem die Raumfahrer eine Schleuse passieren müssten um in den jeweils anderen Teil der Station zu gelangen.

Ein Kreisel hat natürlich bessere Stabilisierungseigenschaften als eine Keule. Bei einem kleinem Raumschiff würde es vielleicht auch ausreichen, wenn der Aufenthaltsbereich der Raumfahrer so wie eine große Waschtrommel konstruiert wäre. Schließlich bekommt man bei einem Durchmesser von 6m und einer Rotation von 0,25 Hz schon eine beachtliche Zentrifugalkraft von 7,39m/s2.

w = 0.25Hz * 2Pi(rad) = 1,57 rad/s
az = (1,57rad/s)2 * 3m = 7,39 m/s2

Sylvester